Materiais produzidos com cimento reciclado e RCD por carbonatação acelerada
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/11789 |
Resumo: | Atualmente, o planeta atravessa uma emergência climática, na qual, a sociedade está a ser afetada com as consequências causadas pela grande incidência de poluentes no meio ambiente. Um dos principais causadores dessa incidência, no aumento do índice de poluição, são as empresas geradoras de materiais cimentícios. A União europeia adotou um programa de combate a grande geração de gases do efeito estufa e, com isso, diversos países estão incentivando pesquisas para substituir os materiais poluidores, como também soluções para diminuir o CO2 do meio. Com isso, essa pesquisa aborda a análise das características de um material 100 % reciclado obtido por com carbonatação acelerada, contendo cimento reciclado termoativado (CR) e resíduos de construção e demolição (RCD) de betão, para ser utilizado na construção civil. O novo material reciclado foi comparado com um material semelhante produzido com cimento Portland (CP), através de um conjunto de ensaios de caracterização utilizados nessa pesquisa, nomeadamente termogravimetria (TGA), difração de raios-X, porosimetria de mercúrio, espectroscopia de infravermelhos, caracterização microestrutural em microscópio eletrónico e resistência à compressão. Os resultados dos ensaios indicaram que o material 100% reciclado (com CR) apresentou uma exigência maior de água e também a decomposição de alguns compostos, isso se deve ao CR ter sido obtido por um processo de termoativação a 650ºC com vista a ser utilizado como ligante. Os resultados da resistência à compressão do material produzido com CR foram inferiores aos do material obtido com CP, porém o valor está dentro do aceitável para sere utilizado na construção. O ensaio de porosimetria de mercúrio indicaram que o material com CR apresenta uma maior quantidade de vazios, ou seja, mais porosidade que o material obtido com CP. Os resultados do ensaio de raio-x demostraram que o material com CP apresenta uma estrutura mais cristalina que o material obtido com CR. Além disso, o ensaio de espectroscopia de infravermelhos e o TGA indicaram que o material com CR apresentou uma maior absorção de CO2 em comparação com o material obtido com CP, podendo ter ocorrido tanto na preparação da amostra, nas misturas e a execução dos cubos, como na carbonatação acelerada por 24 horas. Com isso, pode-se concluir que este estudo contribuiu para compreender como a utilização de materiais 100% reciclados, obtidos com CR e RCD de betão, podem substituir o cimento Portland e agregados, para a fabricação de blocos de construção. Além disso, utilizar a carbonatação acelerada em vez da cura por hidratação permite a captação e mineralização de CO2 nos materiais de construção. Portanto, a utilização de cimento reciclado termoativado como ligante e RCD como agregado em materiais de construção poderá ser uma prática tecnicamente viável, promovendo, por um lado a reutilização e a valorização de materiais com baixo valor e, por outro lado, a captura e utilização de CO2. |
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Materiais produzidos com cimento reciclado e RCD por carbonatação aceleradaCarbonatação AceleradaCimento Reciclado TermoativadoResíduosSustentabilidadeDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia CivilAtualmente, o planeta atravessa uma emergência climática, na qual, a sociedade está a ser afetada com as consequências causadas pela grande incidência de poluentes no meio ambiente. Um dos principais causadores dessa incidência, no aumento do índice de poluição, são as empresas geradoras de materiais cimentícios. A União europeia adotou um programa de combate a grande geração de gases do efeito estufa e, com isso, diversos países estão incentivando pesquisas para substituir os materiais poluidores, como também soluções para diminuir o CO2 do meio. Com isso, essa pesquisa aborda a análise das características de um material 100 % reciclado obtido por com carbonatação acelerada, contendo cimento reciclado termoativado (CR) e resíduos de construção e demolição (RCD) de betão, para ser utilizado na construção civil. O novo material reciclado foi comparado com um material semelhante produzido com cimento Portland (CP), através de um conjunto de ensaios de caracterização utilizados nessa pesquisa, nomeadamente termogravimetria (TGA), difração de raios-X, porosimetria de mercúrio, espectroscopia de infravermelhos, caracterização microestrutural em microscópio eletrónico e resistência à compressão. Os resultados dos ensaios indicaram que o material 100% reciclado (com CR) apresentou uma exigência maior de água e também a decomposição de alguns compostos, isso se deve ao CR ter sido obtido por um processo de termoativação a 650ºC com vista a ser utilizado como ligante. Os resultados da resistência à compressão do material produzido com CR foram inferiores aos do material obtido com CP, porém o valor está dentro do aceitável para sere utilizado na construção. O ensaio de porosimetria de mercúrio indicaram que o material com CR apresenta uma maior quantidade de vazios, ou seja, mais porosidade que o material obtido com CP. Os resultados do ensaio de raio-x demostraram que o material com CP apresenta uma estrutura mais cristalina que o material obtido com CR. Além disso, o ensaio de espectroscopia de infravermelhos e o TGA indicaram que o material com CR apresentou uma maior absorção de CO2 em comparação com o material obtido com CP, podendo ter ocorrido tanto na preparação da amostra, nas misturas e a execução dos cubos, como na carbonatação acelerada por 24 horas. Com isso, pode-se concluir que este estudo contribuiu para compreender como a utilização de materiais 100% reciclados, obtidos com CR e RCD de betão, podem substituir o cimento Portland e agregados, para a fabricação de blocos de construção. Além disso, utilizar a carbonatação acelerada em vez da cura por hidratação permite a captação e mineralização de CO2 nos materiais de construção. Portanto, a utilização de cimento reciclado termoativado como ligante e RCD como agregado em materiais de construção poderá ser uma prática tecnicamente viável, promovendo, por um lado a reutilização e a valorização de materiais com baixo valor e, por outro lado, a captura e utilização de CO2.The planet is currently going through a climate emergency, in which society is being affected with the consequences caused by the great incidence of pollutants in the environment. One of the main causes of this incidence, in the increase of the pollution index, are the companies that generate cementitious materials. The European Union has adopted a program to combat the large generation of greenhouse gases, and with this, several countries are encouraging research to replace polluting materials, as well as solutions to reduce CO2 from the environment. With this, this research addresses the analysis of the characteristics of a 100 % recycled material obtained by with accelerated carbonation, containing thermally activated recycled cement (CR) and concrete construction and demolition waste (CDW), to be used in civil construction. The new recycled material was compared with a similar material produced with Portland cement (PC), through a set of characterization tests used in this research, namely thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction, mercury porosimetry, infrared spectroscopy, microstructural characterization in electron microscope and compressive strength. The results of the tests indicated that the 100% recycled material (with BW) presented a higher water demand and also the decomposition of some compounds this is due to the BW having been obtained by a process of thermoactivation at 650ºC in order to be used as a binder. The results of the compressive strength of the material produced with RC were lower than those of the material obtained with PC, but the value is within the acceptable range to be used in construction. The mercury porosimetry test indicated that the material with RC presents a larger amount of voids, i.e., more porosity than the material obtained with PC. The X-ray test results showed that the PC material presents a more crystalline structure than the material obtained with RC. Furthermore, the infrared spectroscopy test and the TGA indicated that the RC material presented a higher absorption of CO2 compared to the material obtained with PC, which may have occurred both in the preparation of the sample, the mixtures and the execution of the cubes, and in the accelerated carbonation for 24 hours. With this, it can be concluded that this study has contributed to understanding how the use of 100% recycled materials, obtained with CR and concrete CDW,can replace Portland cement and aggregates to manufacture building blocks.. In addition, using accelerated carbonation instead of hydration curing allows the capture and mineralization of CO2 in the construction materials. Therefore, using thermally activated recycled cement as a binder and RCD as aggregate in building materials could be a technically feasible practice, promoting on the one hand the reuse and valorization of materials with low value and on the other hand the capture and utilization of CO2.Gomes, João Paulo de CastrouBibliorumCristino, Luciana Sucupira2022-01-13T09:24:14Z2021-11-302021-10-082021-11-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/11789TID:202840867porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:54:30Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/11789Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:51:29.804866Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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